Módulo Manual

Tal como mencionado anteriormente, o módulo manual permite realizar os cálculos mecâni- cos associados aos projetos de linhas elétricas aéreas e traça a curva catenária dos vãos para um conjunto de apoios cuja posição é definida previamente pelo utilizador. Além disso, este módulo permite determinar a combinação de alturas do apoio anterior e apoio seguinte que visa respeitar a distância do condutor ao solo e validar a solução proposta pelo utilizador.

Neste módulo, o utilizador tem a possibilidade de inserir as posições dos apoios numa sequên- cia lógica desejada. No que diz respeito à função dos apoios, ilustrada na figura6.4, o utilizador poderá selecionar aquela que mais se adequa ao traçado da linha, estando estas de acordo com o âmbito desta dissertação, isto é, apenas permite selecionar as funções de alinhamento, ângulo e fim de linha.

Relativamente ao tipo de aplicação das cadeias de isoladores de cada apoio, é permitido ao utilizador selecionar os tipos de aplicação das cadeias de amarração “ARh” ou suspensão “SRh”, tal como ilustrado na figura6.5.

Figura 6.4: Seleção da função do apoio.

Figura 6.5: Seleção do tipo de aplicação da cadeia de isoladores.

6.2.1.1 Fluxograma

Após a inserção das variáveis de entrada mencionadas na secção6.2.1, o algoritmo determina o número total de vãos e cantões da solução identificada pelo utilizador. De acordo com a configu- ração das posições dos apoios, definida na figura6.4, o algoritmo determina a existência de 4 vãos. Com a informação da posição do apoio em ângulo, ilustrada na figura6.6, no qual a aplicação da cadeia de isoladores é em amarração, determina-se o número de cantões do projeto.

Figura 6.6: Inserção da posição e valor de ângulo do apoio em ângulo.

Seguidamente determina-se para ambos os cantões, os vãos equivalentes de acordo com a equação6.1. LEq= s ∑ L3i ∑ Li [m] (6.1)

Uma vez determinado o vão equivalente, verifica-se qual o estado mais desfavorável e através da equação de estados determina-se a tração mecânica do condutor a 80◦C. Com base nessa tração

6.2 Programa de Auxílio ao Projeto de Linhas Elétricas Aéreas de Alta Tensão 77

mecânica, calcula-se o parâmetro equivalente, aplicando a equação3.23.

Conhecendo os parâmetros equivalentes de cada cantão, corre-se um ciclo no qual é traçado a catenária de cada vão do cantão e verifica-se se a distância mínima do condutor ao solo é respei- tada.

Caso a cota de terreno seja superior à cota da curva de 7m do condutor, o algoritmo testa as combinações de alturas que permitem respeitar essa distância regulamentar e na situação limite, isto é, na hipótese de as alturas dos apoios adjacentes serem ambas 33, 6m e a cota de terreno não seja respeitada, é apresentada uma mensagem de erro: "ERRO! Solução de Projeto não encontrada para valores de vãos atuais!".

Figura 6.7: Combinações de alturas para respeitar cota de terreno.

A título de exemplo, na figura 6.7 observa-se o modo de seleção das alturas possíveis dos apoios anterior e seguinte. De referir que a castanho encontra-se representado a cota de terreno

e a linha verde corresponde à distância mínima regulamentar (7m) do condutor ao solo. Para as condições de perfil de terreno verificadas, as alturas dos apoios anterior e seguinte, 24, 6m e 24, 6m respetivamente, não permitem respeitar a distância mínima do condutor ao solo. O algoritmo prossegue incrementando a altura do apoio seguinte, testando o binómio (24, 6m ; 27, 6m) e assim sucessivamente até encontrar uma solução possível. Em caso de falha, tal como representado no binómio (24, 6m ; 33, 6m), o algoritmo irá incrementar a altura do primeiro apoio e passará a testar o binómio (27, 6m ; 24, 6m). O algoritmo continua este processo de acordo com o descrito no fluxograma da figura 6.8. Posto isto, consegue-se respeitar a distância mínima do condutor ao solo quando se encontra uma combinação de alturas de apoios de 33, 6m e 33, 6m para os apoios anterior e seguinte, respetivamente. Este procedimento é efetuado para todos os vãos da linha.

O fluxograma inerente ao algoritmo desenvolvido para o módulo manual é o apresentado na figura6.8.

6.2 Programa de Auxílio ao Projeto de Linhas Elétricas Aéreas de Alta Tensão 79

Caso a configuração de posições e alturas dos apoios permita a execução do projeto, é deter- minado o custo total e preenchidas as seguintes tabelas de dados:

• Cálculo mecânico de condutores; • Cálculo de esforços dos apoios; • Distância entre condutores;

• Verificação do desvio transversal das cadeias de suspensão. 6.2.1.2 Módulo Manual aplicado ao Caso de Estudo de base

De acordo com a configuração das posições dos apoios utilizada no caso de estudo de base, indicada no capítulo4, o algoritmo seleciona a altura mínima para cada apoio que permite respeitar a distância mínima do condutor ao solo e, traça a curva catenária de cada vão. As mínimas alturas dos apoios que permitem respeitar a distância mínima regulamentar dos condutores ao solo são aquelas que permitem otimizar o custo total do projeto.

Observando a figura6.9, é possível verificar que a curva de 7m do condutor (linha a verde) está a aproximadamente a 4, 4m do solo, permitindo respeitar a distância do condutor ao solo com margem de segurança.

Figura 6.9: Projeto de uma linha elétrica aérea através da execução do módulo manual.

Na figura6.10observam-se os dados determinados para cada um dos vãos.

Figura 6.10: Módulo Manual: Cálculo mecânico dos condutores.

Na figura6.11, é possível observar os valores calculados para os esforços dos apoios, determi- nados através do algoritmo do módulo manual.

Figura 6.11: Módulo Manual: Cálculo esforços dos apoios.

Por sua vez, na figura6.12, é possível constatar os valores calculados para a distância entre condutores. Verifica-se que estas distâncias são respeitadas para todos os apoios.

Figura 6.12: Módulo Manual: Cálculo das distâncias entre condutores.

Finalmente, na figura6.13é possível verificar os valores dos desvios transversais das cadeias de isoladores em suspensão.

Figura 6.13: Módulo Manual: Verificação do desvio transversal das cadeias de suspensão.

Verificam-se que todas as variáveis de saída do módulo manual estão em conformidade com os cálculo mecânicos efetuados no capítulo4, tornando este módulo uma mais valia para o suporte na elaboração dos projetos de linhas elétricas aéreas. O módulo automático também permite efetuar todos estes cálculos, pelo que os mesmos não serão repetidos na secção seguinte.